平均無(wú)故障間隔時(shí)間,即為“Mean Time Between Failure”,簡(jiǎn)寫(xiě)為“MTBF”,這是衡量設(shè)備可靠性的很重要的指標(biāo),尤其是對(duì)產(chǎn)品/設(shè)備制造商來(lái)說(shuō),我們?cè)谶@里不是作為生產(chǎn)產(chǎn)品可靠性的理論研究,生產(chǎn)產(chǎn)品可靠性計(jì)算會(huì)比較復(fù)雜,利用微積分來(lái)計(jì)算,就設(shè)備管理的角度,我們沒(méi)有必要花這樣大的成本來(lái)計(jì)算,我們的目標(biāo)是對(duì)設(shè)備投入使用后的效果性分析,是從結(jié)果入手進(jìn)行統(tǒng)計(jì)比較。
管理概念:
定義一:平均無(wú)故障間隔時(shí)間:在規(guī)定期限內(nèi),所有設(shè)備無(wú)故障工作時(shí)間的平均值,其計(jì)量單位通常采用小時(shí)。
定義二:平均無(wú)故障間隔時(shí)間:在規(guī)定期限內(nèi),每設(shè)備無(wú)故障工作時(shí)間的平均值,其計(jì)量單位通常采用小時(shí)。
計(jì)算方式:
定義一:
MTBF=(設(shè)備總數(shù)*日標(biāo)準(zhǔn)工作小時(shí)*日期天數(shù))/(故障次數(shù)+1);
或者
MTBF=(設(shè)備總數(shù)*日標(biāo)準(zhǔn)工作小時(shí)*日期天數(shù)-設(shè)備故障停機(jī)小時(shí)總和)/(故障次數(shù)+1);
或者
MTBF=(設(shè)備工作小時(shí)總和)/(故障次數(shù)+1);
出現(xiàn)三種計(jì)算方法,主要是否考慮具體每次設(shè)備故障停機(jī)時(shí)間對(duì)計(jì)算的影響,這根據(jù)企業(yè)設(shè)備故障特征來(lái)區(qū)別對(duì)待。
公式里分子至于為什么是“故障次數(shù)+1”,其實(shí)最簡(jiǎn)單的理解,如果只有1次故障,就是這次故障把設(shè)備工作時(shí)間分成兩個(gè)部分,時(shí)間間隔就是除以“2”,如果沒(méi)有故障,分子就是“1”,結(jié)果就是這段時(shí)間的整段時(shí)間是其無(wú)故障間隔時(shí)間。
當(dāng)然,設(shè)備總臺(tái)數(shù)是1的時(shí)候,就是單臺(tái)設(shè)備的平均無(wú)故障間隔時(shí)間。
具體計(jì)算舉例說(shuō)明如下:
10臺(tái)設(shè)備,每天工作20小時(shí),工作一個(gè)月后有5臺(tái)失效,MTBF是多少?
答案:MTBF=(10*20*30)/(5+1)=1000小時(shí)。
如果加上條件,每次失效后需要60小時(shí)才可以恢復(fù),MTBF是多少?
答案:MTBF=((10*20*30)-5*60)/(5+1)=950小時(shí)。
定義二:
MTBF=(設(shè)備總數(shù)*日標(biāo)準(zhǔn)工作小時(shí)*日期天數(shù))/((故障次數(shù)/設(shè)備總臺(tái)數(shù)+1)*設(shè)備臺(tái)數(shù));;
或者
MTBF=(設(shè)備總數(shù)*日標(biāo)準(zhǔn)工作小時(shí)*日期天數(shù)-設(shè)備故障停機(jī)小時(shí)總和)/((故障次數(shù)/設(shè)備總臺(tái)數(shù)+1)*設(shè)備臺(tái)數(shù));
或者
MTBF=(設(shè)備工作小時(shí)總和)/((故障次數(shù)/設(shè)備總臺(tái)數(shù)+1)*設(shè)備臺(tái)數(shù));
具體計(jì)算舉例說(shuō)明如下:
10臺(tái)設(shè)備,每天工作20小時(shí),工作一個(gè)月后有5臺(tái)失效,MTBF是多少?
答案:MTBF=(10*20*30)/((5/10+1)*10)=400小時(shí)。
這就意味著這類(lèi)設(shè)備在每月600小時(shí)的工作時(shí)間內(nèi),每臺(tái)設(shè)備能夠持續(xù)堅(jiān)持400小時(shí)無(wú)故障工作。
如果加上條件,每次失效后需要60小時(shí)才可以恢復(fù),MTBF是多少?
答案:MTBF=((10*20*30)-5*60)/((5/10+1)*10)=380小時(shí)。
這就意味著這類(lèi)設(shè)備在每月600小時(shí)的工作時(shí)間內(nèi),每臺(tái)設(shè)備能夠持續(xù)堅(jiān)持380小時(shí)無(wú)故障工作。
管理目標(biāo):
平均無(wú)故障間隔時(shí)間這個(gè)管理指標(biāo),體現(xiàn)的是設(shè)備連續(xù)正常工作的能力,表現(xiàn)出設(shè)備可靠工作的能力,我們通過(guò)它,進(jìn)而幫助制定合理的設(shè)備生產(chǎn)計(jì)劃和檢修計(jì)劃。
管理分析:
平均無(wú)故障間隔時(shí)間,這是一個(gè)設(shè)備可靠性的重要參數(shù),統(tǒng)一計(jì)算出的設(shè)備平均無(wú)故障時(shí)間,可以幫助我們進(jìn)行階段生產(chǎn)產(chǎn)量預(yù)計(jì)和設(shè)備檢修總體規(guī)劃,單臺(tái)設(shè)備計(jì)算出的設(shè)備平均無(wú)故障間隔時(shí)間,能夠幫助我們更合理地安排好具體的生產(chǎn)計(jì)劃和詳實(shí)的設(shè)備維護(hù)維修計(jì)劃。當(dāng)然這個(gè)平均無(wú)故障間隔時(shí)間指標(biāo),我們只能夠在設(shè)備制造廠商的工藝基礎(chǔ)上去發(fā)揮我們的主觀能動(dòng)性,需要我們?cè)谄髽I(yè)內(nèi)部的生產(chǎn)環(huán)境下去發(fā)現(xiàn)我們?cè)O(shè)備真正的平均無(wú)故障間隔時(shí)間,被動(dòng)去按照規(guī)律安排生產(chǎn)與檢修。當(dāng)然,我們也可以主動(dòng)去改變,比如針對(duì)其具體故障,研究設(shè)備的技術(shù)改造,來(lái)延長(zhǎng)這個(gè)參數(shù),從而提高生產(chǎn)設(shè)備的可靠性。
針對(duì)MTBF,我們有很多深入細(xì)致的工作可以開(kāi)展,我們?cè)敿?xì)記錄每次故障時(shí)的發(fā)生的時(shí)間、設(shè)備故障表現(xiàn)、故障原因、解決方法、所需工時(shí)、停機(jī)時(shí)間等,我們進(jìn)而關(guān)注每類(lèi)故障的發(fā)生周期,從而可以通過(guò)分析整理出:設(shè)備點(diǎn)檢項(xiàng)目和點(diǎn)檢標(biāo)準(zhǔn);估計(jì)零件的使用壽命,確定最適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)檢周期和修理周期;制訂計(jì)劃?rùn)z修標(biāo)準(zhǔn);制訂或修改運(yùn)行操作標(biāo)準(zhǔn);技術(shù)改造設(shè)備,提高設(shè)備的可靠性。
有效性分析
平均無(wú)故障間隔時(shí)間的獲取,我們可以清楚知道,需要準(zhǔn)確獲取三個(gè)方面的參數(shù),故障次數(shù)、故障停機(jī)時(shí)間和設(shè)備生產(chǎn)作業(yè)時(shí)間。當(dāng)管理的設(shè)備數(shù)量很多的時(shí)候,每天獲取這些時(shí)間的工作量就很大,如果有SCADA系統(tǒng)對(duì)管理設(shè)備進(jìn)行故障、運(yùn)行時(shí)間的自動(dòng)統(tǒng)計(jì),當(dāng)然最準(zhǔn)確,但無(wú)疑,投資是巨大的。在一些企業(yè)里就采用了變通的方法,比如設(shè)定設(shè)備日標(biāo)準(zhǔn)工作時(shí)間,一般范圍在21小時(shí)到24小時(shí)之間,主要考慮的因素有:一般性的日常維護(hù)、崗位交接班、操作工人吃飯時(shí)間、階段檢修等因素消耗的時(shí)間;具體取值,不同行業(yè)和企業(yè),影響的因素不同,定的時(shí)間也不同。這樣就不用花代價(jià)去準(zhǔn)確記錄每一次實(shí)際的工作時(shí)間,把重點(diǎn)放在故障發(fā)生的詳細(xì)跟蹤記錄上。
如何確保每次故障信息記錄的準(zhǔn)確性,達(dá)到管理分析的目標(biāo),這就是每個(gè)企業(yè)關(guān)注的重點(diǎn),我們提供的具體方法也需要針對(duì)企業(yè)的管理、使用、維護(hù)、維修之間的責(zé)任關(guān)系來(lái)確定。
同時(shí)該項(xiàng)參數(shù)的統(tǒng)計(jì)計(jì)算工作量很大,尤其要落實(shí)到具體設(shè)備上,其工作量也就更大了,通過(guò)人工方式來(lái)完成,其統(tǒng)計(jì)速度、準(zhǔn)確性都成為問(wèn)題,這就需要管理信息系統(tǒng)來(lái)幫助我們完成數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)工作。